1.3D打印机是如何工作的？

在了解3D打印机之前，我们首先需要知道它是如何工作的。简单来说，3D打印机使用一种名为激光喷涂技术的过程，这种技术允许用户将塑料或金属材料通过层层堆叠形成三维对象。这个过程分为几个关键步骤：首先，设计师必须创建一个包含物体几何数据的计算模型；然后，将这些数据转换成可以被打印机理解和执行的指令；最后，按照指令，打印头部移动到特定的位置，并释放一定量的材料，以便形成一个新的层级。

2.什么是3D打印技术？

三维（立体）建造是一种快速生产复杂形状产品和零件的手段，它利用一系列薄薄、连续或断续切片来构建最终产品。在这种方法中，每一层都是上一层基础上逐渐积累起来，因此每个部分都能精确地符合设计要求。这使得不仅可以制作出复杂且精细结构，也能够实现前所未有的多样化和定制化生产。

3.历史背景及发展历程有哪些突破性进展？

虽然现代我们对这项技术有了更深入的理解，但实际上它并不是近年才出现的一门科学。早在20世纪60年代初期，一位名叫爱德华·塔特尔（Edward Boyden）的工程师就已经发明了第一台自动丝网喷涂设备，这可说是现代数字加工技术的一个雏形。但真正意义上的现代数字制造革命始于1990年代，当时美国海军研究室开发出了第一台原型数控装置。这次重大突破开启了一场科技革新浪潮，为后来的个人电脑时代奠定了基础。

4.未来有什么可能会改变我们的生活方式吗？

随着科技不断进步，人们对于生活品质和效率有着无限追求，而这正好与3D打印器相呼应。预测未来，我们可能看到医疗保健领域应用更广泛，因为医用植皮、假肢等自定义配备将变得更加普遍。此外，在建筑领域，可以直接在现场按需生成结构元素，从而减少运输成本并提高建筑速度。而在日常用品方面，如家具、玩具等，都可能实现个性化定制，让消费者享受到更多选择，同时减少垃圾产生。

5.为什么一些国家正在加大对该领域投资？

从全球范围来看，对于创新驱动型经济增长策略感兴趣的国家开始认识到了这一行业潜力的重要性。它们意识到，不仅仅是在教育、科研以及产业升级中培养人才，而且还要促进企业创新能力强度提升，同时推动本土产业链条建设以增强竞争力。而且，由于其能够帮助解决资源短缺的问题，加速供应链响应速度，并提供高度个性化服务，所以许多政府机构正在通过各种政策支持措施来鼓励相关企业发展。

**6.面临哪些挑战与障碍，以及怎样克服它们？

尽管3D 打印机已经取得了巨大的成功，但仍然存在一些挑战需要被解决，比如成本高昂、新材料开发不足，以及关于版权保护问题。当下，一些专家提倡建立标准化测试体系，以确保不同公司之间生产出的同类产品质量保持一致。此外，还有一些人士建议应该加强知识产权法规，使之适用于这个新兴市场，从而防止侵犯他人的专利权行为发生。